專利名稱：無骨架結(jié)構(gòu)型水密連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海洋、油氣技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于深海探測、油氣鉆探與作業(yè)技術(shù)設(shè)備的電力、信號傳輸?shù)臒o骨架結(jié)構(gòu)型水密連接器。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)暫未見到用于深海探測、油氣鉆探與作業(yè)過程中電氣設(shè)備的電力輸送、 信號傳輸?shù)臒o骨架結(jié)構(gòu)型水密連接器，在深海探測、油氣鉆探與作業(yè)時所使用的無骨架結(jié)構(gòu)型水密連接器主要依靠國外進口，不僅訂貨周期長、價格昂貴，而且還會遭遇發(fā)達國家對我國技術(shù)封鎖和禁運。
國內(nèi)現(xiàn)有的骨架結(jié)構(gòu)型水密連接器的設(shè)計，為提高連接器每一接觸對的電接觸性能的可靠性，對導(dǎo)電插針及導(dǎo)線、導(dǎo)電插孔及電纜設(shè)置絕緣定位骨架，為配合導(dǎo)電插針、插孔與絕緣定位骨架的安裝，分別對導(dǎo)電插針、插孔設(shè)置卡圈、卡圈槽結(jié)構(gòu)，由于絕緣定位骨架是與橡膠非親溶性硬質(zhì)材料，而水密連接器的插座、插頭主體是經(jīng)注膠硫化成型的彈性絕緣主體，當(dāng)水密連接器插合后，使水密連接器的每一接觸對在受到環(huán)境壓力或意外沖擊力時，不能隨著絕緣主體的彈性變化而變化，致使每一接觸對的導(dǎo)電插針、插孔的卡圈槽處產(chǎn)生彎曲或斷裂，絕緣主體與絕緣定位骨架分離，連接器水密封及電接觸性能失效，降低了水密連接器的可靠性。多個絕緣定位骨架的設(shè)置，還會使水密連接器加工難度增大，成本增尚ο
隨著我國深海探測、油氣鉆探技術(shù)的不斷深入和發(fā)展，探測與作業(yè)項目不斷增多， 設(shè)備不斷更新，對海洋探測、油氣鉆探設(shè)備的要求也隨之增加。探測與作業(yè)設(shè)備的要求應(yīng)具備自動化、智能化、輕便化、規(guī)范化，低能耗的能力。與作業(yè)技術(shù)配套的電力、信號傳輸水密連接器，也必須提供探測與作業(yè)設(shè)備的技術(shù)支撐。
國內(nèi)現(xiàn)有的骨架型水密連接器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝性差、加工成本高、水密性能不可靠、電接觸性能不穩(wěn)定、插拔壽命短。目前采用的水密連接器均為有骨架結(jié)構(gòu)型，由于插座、 插頭主體是由橡膠注膠硫化成型，而骨架由絕緣材料壓注成型，模具的制作及骨架制作都無形中的增大生產(chǎn)成本，而且骨架與膠料在硫化溫度的影響下的冷熱變形量不一致，定位骨架與橡膠的粘結(jié)性能極差，使定位骨架與橡膠在注膠硫化易產(chǎn)生脫膠分離現(xiàn)象，使插座在冷卻后無法達到預(yù)期的效果、在實際使用過程中受環(huán)境壓力變化或受到外界物體沖擊的情況下，插針的直線度、位置度都可能產(chǎn)生永久性的變形或斷裂，使連接器接觸電阻增大或電路斷路失效，插針卡圈槽的設(shè)計也是使插針受力斷裂致命弱點。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、體積小巧、插拔快捷、絕緣性高、接觸可靠、插拔壽命長的無骨架結(jié)構(gòu)型水密連接器。利用絕緣主體本身具備彈性優(yōu)良、耐腐蝕性強、絕緣性可靠的特性，將導(dǎo)電插針、插孔分別注膠硫化在無定位骨架的插座、插頭的絕緣主體內(nèi)，使水密連接器插頭與插座在插接后，在大氣常壓下以及深海高壓的環(huán)境下，保持每一接觸對連接的水密封性能及電接觸性能的可靠性。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)無骨架結(jié)構(gòu)型水密連接器，包括插頭和插座，插座包括絕緣主體A、一組插針、至少一個定位針，插針的接線端連接有聚氟護套芯線，插針、定位針和聚氟護套芯線與絕緣主體A為一體成型結(jié)構(gòu)；插頭包括絕緣主體B、一組與插針匹配的插孔和與定位針匹配的定位針插孔，插孔的接線端連接有水密電纜，插孔、定位針插孔、水密電纜與絕緣主體B為一體成型結(jié)構(gòu)。
所述的插座還包括一安裝螺座，所述安裝螺座與絕緣主體A為一體成型結(jié)構(gòu)。
所述的安裝螺座的后端設(shè)有螺紋，其設(shè)有螺紋的部分上依次設(shè)有密封膠圈、墊圈和螺母。
所述的安裝螺座的前后兩端皆設(shè)有螺紋，其后端設(shè)有螺紋的部分上依次設(shè)有密封膠圈、墊圈和螺母，密封膠圈設(shè)于位于后端螺紋前端部的一個環(huán)形密封件槽內(nèi)。
所述的插頭的外部設(shè)有鎖緊母套。
所述的插座的外部設(shè)有鎖緊公套。
所述的插針插接端的根部設(shè)有一個環(huán)狀錐形凸臺，錐形凸臺的后端設(shè)有與絕緣主體A —體化的彈性橡膠密封護套。
所述的插孔的前端設(shè)有與插針的錐形凸臺相匹配的錐形凹坑，插孔的前端的孔壁內(nèi)設(shè)有二 五道重疊式軸封密封環(huán)。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明無骨架結(jié)構(gòu)型水密連接器插座、插頭絕緣主體均采用無骨架結(jié)構(gòu)型式設(shè)計，絕緣主體材質(zhì)是具有彈性的氯丁橡膠，經(jīng)一次性整體注膠硫化成型，使每一接觸對的插針、插孔準(zhǔn)確而牢固的嵌入絕緣主體內(nèi)，連接器插接后在環(huán)境壓力變化的情況下，氯丁橡膠絕緣主體隨著環(huán)境壓力變化而變化，使連接器每一接觸對的位置度保持一致性平衡狀態(tài)，從而保證連接器每一接觸對水密封性能和接觸電阻的可靠性。
本發(fā)明無骨架水密連接器絕緣主體每一接觸對密封絕緣插孔內(nèi)壁，設(shè)計與絕緣主體一體化重疊式軸封密封環(huán)自平衡水密封結(jié)構(gòu)，連接器插接后在環(huán)境壓力變化的情況下， 絕緣主體隨著環(huán)境壓力變化而保持自平衡狀態(tài)，使連接器每一接觸對插接密封保持自平衡狀態(tài)，確保連接器的水密封、絕緣性能。
本發(fā)明采用無骨架結(jié)構(gòu)型連接器的設(shè)計，使連接器每一接觸對的插針、插孔在連接器絕緣主體內(nèi)，保持柔性插接狀態(tài)，使連接器在環(huán)境壓力變化的情況下處于自平衡狀態(tài)， 提高了水密封性能和電接觸的可靠性，并延長了連接器的插拔壽命，完全克服了骨架結(jié)構(gòu)型水密連接器的硬性插接設(shè)計缺陷。
本發(fā)明針對每一接觸對的導(dǎo)電插針與插孔插合接觸面積直接影響導(dǎo)電電流和接觸電阻的大小，對導(dǎo)電插針插入端的根部設(shè)計一個錐形凸臺。導(dǎo)電插針錐形凸臺的設(shè)計，有利于注膠硫化精確定位，有效地控制插針的一致性，提高了連接器的互換性，并直接對導(dǎo)電插針的圓柱面彈性橡膠密封護套起到可靠的保護作用，無形中延長了連接器每一接觸對的插拔壽命。
本發(fā)明對導(dǎo)電插孔的插孔口部設(shè)計一個與導(dǎo)電插針錐形凸臺相匹配的錐形凹坑， 使連接器每一接觸對插接具備準(zhǔn)確的導(dǎo)向性，并增大了連接器每一接觸對插針與插孔插合的接觸面積，有效的提高連接器每一接觸對插接電氣性能參數(shù)。
水密連接器每一接觸對的導(dǎo)電插孔前端孔壁上，設(shè)置有2至5道彈性的軸封密封環(huán)，其用途是提高水密連接器每一接觸對插合密封的鉗合力，并逐級提高水密連接器每一接觸對在深海環(huán)境中的水密封性能及電接觸性能。
本發(fā)明對連接器絕緣主體與每一接觸對的絕緣、密封采用一體化設(shè)計方案，對連接器插座絕緣主體與每一接觸對的插針絕緣軸封柱體，連接器插頭絕緣主體與每一接觸對的插孔絕緣軸封孔體均采用一次性注膠成型設(shè)計，確保連接器每一接觸對的絕緣、密封可靠性。
本發(fā)明水密連接器插座、插頭的絕緣主體及水密封結(jié)構(gòu)均采用一體化注膠硫化成型結(jié)構(gòu)設(shè)計，利用橡膠體在環(huán)境壓力下彈性變形的特性，使插座與插頭插接后，在環(huán)境壓力變化的情況下保持自平衡狀態(tài)，確保連接器每一接觸對的水密封和電接觸的可靠性。
水密連接器插座的絕緣主體內(nèi)欽有與深海水密電纜芯數(shù)相同的導(dǎo)線，每一根導(dǎo)線連接一根插針，插針連接水密連接器插頭的插孔，起到深海水密電纜導(dǎo)線與水密連接器插座導(dǎo)線間電力、信息傳輸作用。


圖1為本發(fā)明的插座的一種結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明的插頭的結(jié)構(gòu)示意3為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意4為本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)示意5為本發(fā)明使用時的結(jié)構(gòu)示意中，1-插頭，2-插座，3-絕緣主體A，4-安裝螺座，5-插針，6-定位針，7-插孔，8-錐形凸臺，9-錐形凹坑，10-彈性橡膠密封護套，11-軸封密封環(huán)，12-聚氟護套芯線，13-密封膠圈，14-定位針插孔，15-絕緣主體B，16-水密電纜，17-鎖緊母套，18-鎖緊公套，19-墊片，20-螺母。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步的描述 實施例1 如圖1、圖2、圖3所示，無骨架結(jié)構(gòu)型水密連接器，包括插頭1和插座2，插座2包括絕緣主體A3、一組插針5、至少一個定位針6，插針5的接線端連接有聚氟護套芯線12，每一根導(dǎo)線與連接一根導(dǎo)電插針5，芯線12的另一端連接深海耐壓艙內(nèi)的電氣設(shè)備上，其用途是連接各個設(shè)備中電氣線路，起到各個深海探測設(shè)備的電力、信號的傳輸作用，插針5、定位針 6和聚氟護套芯線12經(jīng)注膠硫化與絕緣主體A3 —體成型；插頭1包括絕緣主體B15、一組與插針5匹配的插孔7和與定位針6匹配的定位針插孔 14，插孔7的接線端連接有水密電纜16，插孔7、定位針插孔14、水密電纜16經(jīng)注膠硫化與絕緣主體B15—體成型。
所述的插座2還包括一安裝螺座4，所述安裝螺座4，經(jīng)注膠硫化與絕緣主體A3 — 體成型。所述的安裝螺座4的前后兩端皆設(shè)有螺紋，其后端設(shè)有螺紋的部分上依次設(shè)有密封膠圈13、墊片19和螺母20，密封膠圈13設(shè)于位于后端螺紋前端部的一個環(huán)形密封件槽內(nèi)。
插頭1的外部設(shè)有鎖緊母套17，鎖緊母套17與安裝螺座4的前端螺紋相配合連接，防止水密連接器插合后在深海動態(tài)環(huán)境中的意外脫落，起到保證水密連接器插頭1與插座2插合后的電力、信號傳輸?shù)目煽啃约翱箟核芊獾淖饔谩?br> 所述的插針5插接端的根部設(shè)有一個環(huán)狀錐形凸臺8，錐形凸臺8的后端設(shè)有與絕緣主體A3 —體化的彈性橡膠密封護套10，以提高水密連接器插座與水密連接器插頭插合后的鉗合力，起到水密連接器插座2與插頭1插合后的水密封及電氣絕緣作用。
所述的插孔7的前端設(shè)有與插針5的錐形凸臺8相匹配的錐形凹坑9，插孔7的前端的孔壁內(nèi)設(shè)有二 五道重疊式軸封密封環(huán)11，以提高水密連接器插頭1與水密連接器插座2插合后的鉗合力，起到水密連接器每一接觸對的連接密封作用，并逐級提高插接件在深海環(huán)境中的水密封及電氣絕緣性能。
實施例2 如圖2、圖4所示，無骨架結(jié)構(gòu)型水密連接器，包括插頭1和插座2，插座2包括絕緣主體A3、一組插針5、至少一個定位針6，插針5的接線端連接有聚氟護套芯線12，每一根導(dǎo)線與連接一根插針5，芯線12的另一端連接深海耐壓艙內(nèi)的電氣設(shè)備上，其用途是連接各個設(shè)備中電氣線路，起到各個深海探測設(shè)備的電力、信號的傳輸作用，插針5、定位針6和聚氟護套芯線12，經(jīng)注膠硫化與絕緣主體A3 —體成型；插頭1包括絕緣主體B15、一組與插針5匹配的插孔7和與定位針6匹配的定位針插孔 14，插孔7的接線端連接有水密電纜16，插孔7、定位針插孔14、水密電纜16經(jīng)注膠硫化與絕緣主體B15—體成型。
所述的插座2還包括一安裝螺座4，所述安裝螺座4經(jīng)注膠硫化與絕緣主體A3 — 體成型。所述的安裝螺座4的后端設(shè)有螺紋，其設(shè)有螺紋的部分上依次設(shè)有密封膠圈13、墊片19和螺母20。
插頭1的外部設(shè)有鎖緊母套17，插座2的外部設(shè)有鎖緊公套18。鎖緊母套17與鎖緊公套18配合防止水密連接器插合后在深海動態(tài)環(huán)境中的意外脫落，起到水密連接器插頭1與插座2插合后的電力、信號傳輸?shù)目煽啃约翱箟核芊庾饔谩?br> 所述的插針5插接端的根部設(shè)有一個環(huán)狀錐形凸臺8，錐形凸臺8的后端設(shè)有與絕緣主體A3 —體化的彈性橡膠密封護套10，以提高水密連接器插座與水密連接器插頭插合后的鉗合力，起到水密連接器插座2與插頭1插合后的水密封及電氣絕緣作用。
所述的插孔7的前端設(shè)有與插針5的錐形凸臺8相匹配的錐形凹坑9，插孔7的前端的孔壁內(nèi)設(shè)有二 五道重疊式軸封密封環(huán)11，以提高水密連接器插頭1與水密連接器插座2插合后的鉗合力，起到水密連接器每一接觸對的連接密封作用，并逐級提高插接件在深海環(huán)境中的水密封及電氣絕緣性能。
本發(fā)明的使用過程如下使用時，如圖5所示，將兩個安裝有密封膠圈13的同一型號水密連接器的安裝螺座4 分別安裝在水密耐壓密封艙的兩個艙蓋上，密封膠圈13確保水密連接器安裝螺座4與設(shè)備間安裝的水密封。
用同一型號帶水密電纜的連接器插頭1分別對水密連接器插座2進行連接。插針5插接于插孔7內(nèi)，同時通過定位針6和定位針插孔14進行定位，插頭1插接于插座2上， 軸封密封環(huán)11與彈性橡膠密封護套10形成密封，連接器插接后在環(huán)境壓力變化的情況下， 絕緣主體A3和絕緣主體B15隨著環(huán)境壓力變化而保持自平衡狀態(tài)，軸封密封環(huán)11與彈性橡膠密封護套10使連接器每一接觸對插接密封保持自平衡狀態(tài)，確保連接器的水密封性和絕緣性能。
將鎖緊母套17安裝于前端設(shè)有螺紋的安裝螺座4上，或?qū)㈡i緊母套17安裝鎖緊公套4上，擰緊，并對耐壓艙進行密封安裝。水密電纜連接器起到深海作業(yè)探測設(shè)備耐壓密封艙間的電力、信號傳輸作用。
權(quán)利要求
1.無骨架結(jié)構(gòu)型水密連接器，包括插頭(1)和插座(2)，其特征在于插座(2)包括絕緣主體A (3)、一組插針(5)、至少一個定位針(6)，插針(5)的接線端連接有聚氟護套芯線 (12)，插針(5)、定位針(6)和聚氟護套芯線(12)與絕緣主體A (3)為一體成型結(jié)構(gòu)；插頭(1)包括絕緣主體B (15)、一組與插針(5)匹配的插孔(7)和與定位針(6)匹配的定位針插孔(14)，插孔(7)的接線端連接有水密電纜(16)，插孔(7)、定位針插孔(14)、水密電纜(16)與絕緣主體B (15)為一體成型結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無骨架結(jié)構(gòu)型水密連接器，其特征在于所述的插座(2)還包括一安裝螺座(4)，所述安裝螺座(4)與絕緣主體A (3)為一體成型結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無骨架結(jié)構(gòu)型水密連接器，其特征在于所述的安裝螺座(4) 的后端設(shè)有螺紋，其設(shè)有螺紋的部分上依次設(shè)有密封膠圈(13)、墊片(19)和螺母(20)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無骨架結(jié)構(gòu)型水密連接器，其特征在于所述的安裝螺座(4) 的前后兩端皆設(shè)有螺紋，其后端設(shè)有螺紋的部分上依次設(shè)有密封膠(13)、墊片(19)和螺母(20)，密封膠圈(13)設(shè)于位于后端螺紋前端部的一個環(huán)形密封件槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項所述的無骨架結(jié)構(gòu)型水密連接器，其特征在于所述的插頭(1)的外部設(shè)有鎖緊母套(17)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無骨架結(jié)構(gòu)型水密連接器，其特征在于所述的插座(2)的外部設(shè)有鎖緊公套(18)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無骨架結(jié)構(gòu)型水密連接器，其特征在于所述的插針(5)插接端的根部設(shè)有一個環(huán)狀錐形凸臺(8)，錐形凸臺(8)的后端設(shè)有與絕緣主體A (3) —體化的彈性橡膠密封護套(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無骨架結(jié)構(gòu)型水密連接器，其特征在于所述的插孔(7)的前端設(shè)有與插針(5)的錐形凸臺(8)相匹配的錐形凹坑(9)，插孔(7)的前端的孔壁內(nèi)設(shè)有二 五道重疊式軸封密封環(huán)(11)。
全文摘要
本發(fā)明公開了無骨架結(jié)構(gòu)型水密連接器，包括插頭(1)和插座(2)，插座(2)包括絕緣主體A(3)、一組插針(5)、至少一個定位針(6)，插針(5)的接線端連接有聚氟護套芯線(12)，插針(5)、定位針(6)和聚氟護套芯線(12)與絕緣主體A(3)為一體成型結(jié)構(gòu)；插頭(1)包括絕緣主體B(15)、一組與插針(5)匹配的插孔(7)和與定位針(6)匹配的定位針插孔(14)，插孔(7)的接線端連接有水密電纜(16)，插孔(7)、定位針插孔(14)、水密電纜(16)與絕緣主體B(15)為一體成型結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果是結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、體積小巧、插拔快捷、絕緣性高、接觸可靠、插拔壽命長。
文檔編號H01R13/02GK102509943SQ201110352279
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者俞祖英, 徐著華, 王平, 王洪杰, 郭啟 申請人:成都歐迅海洋工程裝備科技有限公司